MuonPi-Grafana de

In diesem Artikel wird erklärt, wie du deine Detektordaten mit den MuonPi Grafana Dashboards anzeigen kannst. Die meisten Panels auf einem Dashboard haben ein kleines Informationssymbol oben links mit einer kurzen Erklärung, was in dem Panel angezeigt wird.

DISCLAIMER: Internetverbindung erforderlich. Das Tutorial wurde auf der Grundlage des Layouts im Dezember 2020 geschrieben.

Bei Grafana anmelden

Als Benutzer/Host eines Detektors mit einem LDAP-Konto hast Du die Möglichkeit, dich bei Grafana anzumelden, um eine umfangreiche Aufzeichnung der vom MuonPi-Netzwerk gesammelten Daten einzusehen.

1. Gehe einfach auf Grafana und klicke auf den Login-Button unten links auf dem Bildschirm. Logge Dich mit deinen LDAP-Zugangsdaten ein, die Du von einem unserer Admins erhalten hast.
2. Verwende die Suchfunktion (oben links), um alle verfügbaren Dashboards anzuzeigen. Es gibt mehrere Optionen und verschiedene Dropdown-Menüs.
3. Wähle das Dashboard "Logstats for Users". Zurzeit kann die Ladezeit aufgrund der hohen Serverlast bis zu mehreren Minuten betragen.
4. Unter dem Dropdown-Menü "user_id_string" kannst Du Dein Benutzerkonto auswählen und verschiedene Daten anzeigen, die von Deinem Detektor hochgeladen wurden. Wenn Du mehr als einen Detektor hast, werden alle Deine Stationen auf dieser Seite angezeigt.

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  Schritt 1: Anmelden

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  Schritt 2: Nach dem Dashboard suchen

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  Schritt 3 & 4: Unter "Logstats for Users" den eigenen LDAP Benutzernamen auswählen

MuonPi Dashboards

In diesem Kapitel werden verschiedene Dashboards vorgestellt. Bevor es losgeht, folgt eine kurze Zusammenfassung der Messgrößen und Definitionen.

Terminologie

Einige der Messungen auf den MuonPi-Dashboards können eine recht technische Nomenklatur haben, hier eine kurze Einführung in einige der Variablen.

• XOR Count Rate: Unser MuonPi-Hut hat zwei unabhängige Signaleingangskanäle. Mit einem XOR-Gatter können wir die beiden Kanäle zu einem zusammenfassen: Mit XOR-Logik erhalten wir nur dann einen Beitrag zur Zählrate, wenn einer der beiden Kanäle ein Ereignis sieht. In der Praxis verwenden die meisten der ausgegebenen Stationen nur einen einzigen Detektor mit einem einzigen Kanal. Daher entspricht die XOR-Rate der Zählrate des Detektors.
• L1 Events: Um die immense Menge der eingehenden Daten in den Griff zu bekommen, führen wir eine Online-Datenverarbeitung durch, um interessante Datenübereinstimmungen zu finden. Wenn zwei oder mehr Ereignisse "zufällig" auftreten, d. h. in einem kurzen definierten Zeitfenster, werden diese Ereignisse zur weiteren Datenverarbeitung zu einem L1-Ereignis gruppiert. Die Stufe eines L1-Ereignisses wird durch die Anzahl der übereinstimmenden Ereignisse definiert, wobei die niedrigste Stufe per Definition zwei ist. Alle anderen Ereignisse werden natürlich nicht weggeworfen, da auch sie sinnvolle Ergebnisse liefern können.
• GNSS bezieht sich auf das Globale Navigationssatellitensystem, das nicht nur die GPS-Satelliten, sondern auch europäische, chinesische und russische Dienste umfasst, wobei für die Zukunft auch japanische und indische Beiträge geplant sind.

Öffentliche Dashboards

Ohne sich bei Grafana anzumelden gibt es ein öffentlich zugängliches Dashboard:

• MuonPi Overview: Auf diesem Dashboard findest du allgemeine Statistiken über das MuonPi-Netzwerk, z. B. die Gesamtzahl der gemessenen Ereignisse, die Gesamtzahl der sogenannten "Level 1"-Ereignisse, die Anzahl der registrierten Nutzer und der einzelnen Detektoren usw. Es wird auch eine Karte der Online-Detektoren präsentiert. Der tatsächliche Standort der Detektoren auf dieser Karte ist leicht verzerrt, um die Privatsphäre der Nutzer zu schützen.

Dashboards nur für Benutzer

Als MuonPi-Nutzer, z.B. als Unterstützer und Betreiber einer Detektoreinheit, hat man Zugriff auf die meisten Daten, die mit dem MuonPi-Detektornetzwerk gemessen werden. Diese Daten können von den Nutzern am einfachsten sortiert angezeigt werden. Zusätzlich werden tiefer gehende Metadaten des Detektornetzwerks angezeigt.

Logstats for Users

Logstats for Users Dashboard

Das wohl wichtigste Dashboard für unsere MuonPi-Benutzer: Hier findet man alle hochgeladenen Daten nach Benutzern sortiert. Oben links in diesem Dashboard kann man die Benutzer-ID auswählen und sich die entsprechenden Daten anzeigen lassen. Wenn ein Benutzer mehr als eine Station betreibt, werden die Daten in den verschiedenen Einträgen darunter zusammengefasst.

• Last Data Entry gibt an, wann das letzte Datenpaket des Users angekommen ist. This kann für das Debugging nützlich sein.
• Total Detector Sites zeigt die Anzahl aller angeschalteter Detektoren innerhalb des ausgewählten Zeitintervalls.
• User's Detector Sites zeigt die Anzahl aller angeschalteter Detektoren die von dem Benutzer innerhalb des ausgewählten Zeitintervalls betrieben wurden.
• Total Muon Events zeigt die Anzahl der insgesamt von dem Detektor gemessenen Events.
• Total Events in Interval zeigt die Anzahl der insgesamt von dem Detektor gemessenen Events innerhalb eines Zeitintervalls.
• Rate Stats zeigt die "Exklusiv-Oder"-Rate (XOR), die Rate der beim Server eingehenden Ereignisse (Nachrichtenrate) und die vom Hardware-Zähler im Ublox-Chip gemessene Ereignisrate (Ublox-Zählerfortschritt) als unabhängige Messung.
• GPIO Rates zeigt nur die an den GPIO-Pins des Raspberry Pi registrierte Ereignisrate an. Im Gegensatz zu den Ratenstatistiken wird hier neben der XOR-Rate auch die AND-Rate angezeigt. Dies ist in der Regel sinnvoll, wenn die Koinzidenz der beiden Hardwarekanäle von Interesse ist, wie z.B. die Koinzidenzrate zwischen zwei angeschlossenen Detektoren.
• Timestamping Accuracy zeigt die Einzel-Detektor-Zeitgenauigkeit der Ereignis-Zeitstempel an. Dieser Wert beträgt normalerweise einige zehn Nanosekunden und wird durch die Qualität und Quantität des GNSS-Empfangs bestimmt. Diese Zeitstempelgenauigkeit ist nicht mit der Gesamtzeitauflösung des Detektors zu verwechseln, auch wenn beide Maße mit dem GNSS-Empfang zusammenhängen.
• Temperature zeigt die Temperatur, die auf dem Board vom RaspberryPi gemessen wird.
• GNSS clock drift gibt die Drift der Frequenz des bordseitigen lokalen Oszillators im Vergleich zur ultrastabilen GNSS-Taktfrequenz an. Der eingebaute Oszillator wird durch diesen Vergleich für die Drift kompensiert.
• GNSS Satellites zeigt die Anzahl der aktuell empfangenen GNSS-Satelliten und die Anzahl der Satelliten, die für die Positionslösung (Position Fix) berücksichtigt werden.
• GNSS max CNR: Die Empfangsfeldstärke des GNNS-Satelliten mit dem stärksten Signal. Der Wert gibt den Abstand des Trägersignals zum Grundrauschen an (Carrier-to-Noise-Ratio CNR).
• GNSS Preamp Noise Floor: Das aktuell beobachtete Untergrundrauschen am GNSS-RX-Eingang in absoluten logarithmischen Einheiten bezogen auf 1 mW pro Hz.
• GNSS RX Jamming Level Ein Maß für das Vorhandensein von modulierten Störungen in der Empfangsbandbreite.
• SiPM Bias Voltage und SiPM Bias Current zeigen die gemessene angelegte Vorspannung und den daraus resultierenden Strom, der zur Versorgung der Silizium-Photomultiplier-Photodiode auf dem Detektor benötigt wird. Die Nennwerte betragen einige zehn Mikroampere bei 32 V.
• Thresholds (!)
• Ublox Event Pulse Length Die Länge des digitalen Impulses am u-Blox-Interrupt-Eingang. Die MuonPi-Elektronik liefert, je nach Wahl der Zeitstempelquelle, Signale mit ~100 ns (Diskriminatorausgänge) oder ~1 µs (XOR, AND-Signale).
• Position Accuracy zeigt die durch den GNSS-Empfang gegebene geografische Positionsgenauigkeit.
• Ublox Event Counter Ein interner 16-Bit-Hardwarezähler im u-Blox-Empfängerchip. Dieser Zähler bietet eine Beobachtungsmöglichkeit für die wahre Zählrate des Detektors ohne Totzeiteffekte. Die zeitgestempelten Ereignisse werden in der Regel mit einer niedrigeren Rate registriert, da die u-Blox-Logik nur einen externen Interrupt für die Zeitstempelung pro Navigationsepoche aktivieren kann. Die Navigationsepochen betragen bei den u-Blox NEO 7 und 8 Chips mindestens 100 ms.
• Detector Location zeigt die durchschnittliche Position des Detektors während des gewählten Zeitintervalls. Der Kreis ist je nach Positionsgenauigkeit farbkodiert (beachten Sie die Farblegende).
• Geographic Coordinates zeigt die Koordinaten in Breitengrad, Längengrad und Höhe über MSL (mittlerer Meeresspiegel).
• Station CPU Load zeigt die durchschnittliche CPU-Last des Raspberry Pi.
• Station Free Memory zeigt den freien Speicher und den freien Swap des Raspberry Pi an.
• Coincidence Level zeigt das Niveau der übereinstimmenden L1-Ereignisse an.

Anzeige von L1-Ereignissen zwischen zwei nahen Detektoren. Beachten Sie die Häufung von übereinstimmenden Ereignissen um die Zeitdifferenz Null.

• Coincidence Events zeigt die stündliche Anzahl der L1-Ereignisse an.
• Coincidence Time zeigt die Zeitdifferenz in Mikrosekunden für übereinstimmende Ereignisse (L1-Ereignisse) zum anderen Detektor an. Das Zeitfenster für die Suche nach L1-Ereignissen beträgt 10 Mikrosekunden. Wenn zwei Detektoren nahe beieinander betrieben werden (gestapelt oder nebeneinander), kann eine Häufung von L1-Ereignissen nahe der Koinzidenzzeit 0 gefunden werden (siehe Grafik). Alle anderen Einträge sind zufällige Koinzidenzen innerhalb des Zehn-Mikrosekunden-Suchfensters.
• Station Uptime zeigt die Zeit seit dem letzten Neustart der Detektorstation an.